Monitoraggio dell’ozono

All’inizio degli anni '70 i rilevamenti dell’ozono atmosferico hanno mostrato i primi segnali di un cambiamento climatico provocato dall’uomo. Vi è stata una presa di coscienza e sono state adottate diversi provvedimenti a livello mondiale per proteggere lo strato di ozono (cfr. Protocollo di Montreal). È importante continuare a monitorare lo strato di ozono per esaminare l’efficacia dei provvedimenti adottati.

La fascia di ozono stratosferico si trova tra 10 e 30 km di altezza. L’ozono, qui presente in elevata concentrazione, assorbe quasi completamente le dannose radiazioni UV emesse dal sole proteggendo tutte le forme di vita sulla terra. Nell’uomo un’esposizione eccessiva della pelle alla radiazione UV può ad esempio causare il cancro della pelle. In prossimità del suolo un’elevata concentrazione di ozono è invece dannosa per l’uomo e la natura poiché il gas è estremamente reattivo. Può provocare problemi di respirazione nell’uomo od ostacolare la crescita delle piante.

L’assottigliamento dello strato di ozono non si è arrestato

Le convenzioni internazionali quali il Protocollo di Montreal, entrato in vigore alla fine degli anni '80, vietano l’utilizzo di sostanze che danneggiano lo strato di ozono. Benché questi provvedimenti inizino lentamente a dare i loro frutti, lo strato di ozono rimane in pericolo:

  • lo strato di ozono non si è ristabilito; infatti il suo spessore non corrisponde a quello prima degli anni '70 e potrebbero ancora essere necessari diversi decenni finché questo obiettivo venga raggiunto;
  • il buco nell’ozono sopra il polo Sud (Antartide) si forma ancora tutti gli anni;
  • nel 2011 si è formato per la prima volta un buco nell’ozono sopra il polo Nord (Artide);
  • i cambiamenti climatici su scala globale e le modifiche nello strato di ozono sono strettamente correlati.

Occorre quindi continuare a rilevare e ad analizzare l’evoluzione dell’ozono nei vari strati dell’atmosfera.

Il rilevamento dell’ozono è una tradizione svizzera

In Svizzera il rilevamento dell’ozono nella stratosfera ha una lunga tradizione. Nel 1926 il professor P. Götz iniziò a misurare la quantità di ozono ad Arosa; da allora i rilevamenti, effettuati mediante diversi spettrofotometri Dobson e Brewer, continuano praticamente senza interruzioni. Grazie a questa serie di dati, unica al mondo, è possibile studiare l’evoluzione dello strato di ozono su un periodo molto lungo.

La lunga serie di dati dimostra l’assottigliamento dello strato di ozono verificatosi tra il 1970 e il 1995. L’inizio della diminuzione attorno al 1970 può essere messa in relazione con il forte aumento di emissioni di sostanze che distruggono lo strato di ozono (clorofluorocarburi). Dalla metà degli anni 1990 le concentrazioni nello strato di ozono si sono stabilizzate, ma ad un valore inferiore rispetto a quello precedente il 1970.

Misurazioni del profilo dell’ozono

Per rilevare il profilo di ozono MeteoSvizzera utilizza diverse tecniche, che consentono di coprire diversi livelli spaziali e temporali.

Tipo di misurazione Frequenza Estensione Risoluzione Periodo
Metodo di inversione (Dobson, Brewer) 2 profili/giorno (in presenza del sole) 10–50 km 5 - 7 km Dal 1957
Sonda con sensore per la misura dell’ozono 3 profili/settimana 0 - 35 km 0,15 km Dal 1966
Radiometro a microonde 48 profili/giorno 25 - 70 km 7 - 15 km

Dal 2000

Legenda: Panoramica dei metodi utilizzati per rilevare il profilo dell’ozono

Rilevamento dell’ozono con sonde aerologiche

In Svizzera i rilevamenti dell’ozono per mezzo di un pallone sonda sono stati introdotti nel 1966 dal professor H. U. Dütsch del Politecnico federale di Zurigo. Dal 1968 sono effettuati a Payerne. Questa serie ininterrotta di dati consente di seguire l’evoluzione della concentrazione di ozono nei diversi strati dell’atmosfera.

Analisi statistiche delle serie di rilevamento dell’ozono

Grazie alle varie serie temporali di MeteoSvizzera è possibile calcolare l’evoluzione della concentrazione di ozono nel corso di un decennio. Nei grafici sono rappresentati i risultati delle analisi delle diverse sonde alle rispettive quote. A sinistra è indicato il risultato dell’analisi delle misurazioni per il periodo 1970-1995 e a destra per quello dal 1995 al 2012. Sopra una quota di circa 12 km (stratosfera) le concentrazioni di ozono sono diminuite nel primo periodo e si sono stabilizzate nel corso del secondo periodo. Sotto 10 km (troposfera) la tendenza si inverte.

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